物理實驗教學模式探討

李正大+解琳

摘 要 大學物理實驗一直都是高校理工科學生的重要基礎課，由于招生規模擴大，儀器臺套數以及教學方法嚴重滯后，如何有效利用現有資源，通過網絡和多媒體以及其他方法，以更加開放的教學模式，充分調動學生學習的積極性，使物理實驗教學能夠順應當代的教學要求。

關鍵詞 物理實驗 網絡 多媒體

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

On Physics Experiment Teaching Model

LI Zhengda[1]， XIE Lin[2]

（[1] Department of Electronics and Communication Engineering， Changsha University， Changsha， Hu'nan 410003；

[2] Nanya Middle School， Changsha， Hunan 410129）

Abstract College physics experiment has always been an important foundation course for science and engineering college students， as expand enrollment， and teaching methods instrument sets ploidy serious lag， how effective use of existing resources， through the Internet and multimedia， and other methods to more open teaching mode fully mobilize the enthusiasm of students， so that teaching can adapt to contemporary physics experiment teaching requirements.

Key words physics experiment； network； multimedia

一般的科學實驗的過程包括：課題確定，收集資料，制定方案組織試驗程序，選擇和準備儀器，實驗操作（觀察、記錄、分析、驗證 ），撰寫實驗報告。但現在的問題確實很多，高校擴大招生政策對我們的實驗教學產生諸多不利影響，例如：實驗儀器臺套數跟不上，實驗儀器不足，有時甚至十來個學生圍著一臺儀器，而且學生的質量也明顯下降很多，物理實驗儀器的更新換代嚴重更不上科技的發展，有些儀器還是甚至是上世紀60～70年代的；有些高校對大學物理實驗教學也不重視，在課程設置和學時安排不能給予保障，為學生預留的獨立思考時間也不夠； 教師人員結構性短缺相當突出，教師流動性也很大；教學內容陳舊，教學手段單一落后，按部就班，所有這些都大大削弱學生的學習積極性和主動性。

因此，如何對大學物理實驗教育進行改革，使之適應時代的發展，亟需我們在教學中摸索和嘗試。技術的發展出現給死氣沉沉的實驗教學帶來生機，尤其是現代教育技術與網絡技術結合并引入大學物理實驗教學中，大大提高了學生的實驗的興趣，教學質量和教學效果也明顯提高。

2001年9月28日，教育部已出臺《關于加強高等學校實驗室工作的若干意見（討論稿）》，簡稱實驗教學20條中指出：實驗教學是高等學校創新型人才培養的主要渠道和高等教學改革的突破口，對培養學生的實踐和科研能力起到至關重要的作用。其中要求實驗教學以學生為本實現網絡化、智能化教學管理，以滿足學生自主選課，自助實驗。

首先，學生方面，通過現代教育技術與網絡技術結合建立物理實驗預約，了解實驗內容、概念、模型，從心理上滿足了學生的好奇心和求知欲；另外，教師方面，讓教師進一步轉變了傳統教學觀念，充分意識到：只有在真正意義上了解學生的基礎上，才能理清實驗教學的思路和實驗授課模式，不是盲目為實驗而實驗，才能有針對性地幫助學生從實驗中理解消化所學的物理理論知識，從而提高教學的質量和效率。

1 充分開發利用網絡資源

物理實驗網絡教學平臺開發，物理教學實驗中心局域網擴大，豐富網絡課件資源。設計并開發與我們學生相適應而又科學的開放教學管理系統，此系統應該包括：（1）預約實驗項目名稱以及每個實驗項目的具體的信息情況。（2）網上學習的網絡課件、擴展性學習資料和網絡鏈接等。（3）在線或留言答疑平臺、學生討論系統。（4）教學視頻、仿真實驗演示以及錄像。（5）網上教學設備管理維護系統、實驗中心辦公軟件系統。各實驗房間配備微機終端，并安裝了“物理實驗輔導系統”即 “電子教師”，學生在實驗中遇到問題或碰到常見的實驗故障及操作問題時，可向“物理實驗輔導系統”請教，把實驗原理、操作示范、疑難解答、注意事項、技術應用等內容集于一體，而且每個實驗項目還有相關的實驗技術和方法以及參數的拓展知識，有利于擴大學生視野和領悟物理實驗研究方法之精髓；自主開發的“基于儀器庫的物理仿真實驗系統”，利用該軟件在儀器配置上的靈活性，可以很便利地開出物理設計性的實驗，極大地增強了仿真實驗的可操作性和網絡實驗的隨時性。

1.1 采用多媒體教學

注重多媒體開發與制作，要求每位教師都能制作圖文并茂的多媒體課件并用于教學中。多媒體具備聲音、動畫以及豐富的教學資源，有利于增加學生的學習興趣、提高學習效果。

1.2 采用計算機仿真手段

在物理實驗教學中實施以計算機仿真實驗為主的多種現代化教學手段，充分發揮仿真實驗的功能：（1）預習功能：儀器結構及操作復雜的實驗可上機預習。（2）優化實驗項目功能：某些簡單的實驗只做仿真實驗而不必實做。（3）知識擴展功能：實驗室不具備條件的實驗通過仿真完成，學生可憑興趣選做各種仿真實驗。

1.3 采用多種教學輔助手段

教學中配合使用其他現代化教學手段如CCD、實物圖像顯示系統（小型實物投影）、電視錄像、計算機實時數據采集、各種傳感技術、模擬實驗軟件進行實驗模擬等，以增強教學效果。

2 開展豐富的課外活動

開展豐富的課外活動，如：（1）開放演示實驗室和物理科技館；（2）開展物理實驗競賽和科技制作競賽活動；（3）聘請專家和教師面向全校學生進行物理實驗方法技術、歷史知識、應用講座；（4）組織學生科技活動沙龍、論文報告會，提供學生成果展示與科技作品宣傳場地。以上活動使學生拓展了知識面，開闊了視野，進一步激發了學習積極性。

3 科學全面地考核學生的實驗能力

學生的實驗能力的考核采取平時成績、隨堂口試、筆試、書寫小論文等多種模式相結合的方法進行。考試方法的改革，大大提高了學生對本課程的重視程度，綜合地評價了學生對實驗的掌握及運用能力，同時強化了學生科學素質的培養。

在教學手段上，實驗中心重視先進教育技術的應用，大力發展基于計算機和網絡的現代教育技術手段，開發了豐富的網絡教學資源和仿真實驗，取得了顯著的效果。

4 采用多種教學輔助手段

教學中配合使用其他現代化教學手段如CCD、實物圖像顯示系統（小型實物投影）、電視錄像、計算機實時數據采集、各種傳感技術、模擬實驗軟件進行實驗模擬等，以增強教學效果。endprint